大型零件多通道自動超聲測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)中，大型零件是先進(jìn)制造裝備的關(guān)鍵部件，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、冶金、電力、機械和國防科技等領(lǐng)域，其質(zhì)量直接影響到裝備運行的安全性和可靠性。為了保證大型零件的質(zhì)量合格，需要對其內(nèi)部的氣泡、裂紋、夾雜物等缺陷進(jìn)行檢測。超聲檢測作為一種無損檢測技術(shù)，具有操作簡便、穿透能力強、檢測精度高和對人體無輻射危害等優(yōu)點，適用于檢測大型零件的內(nèi)部缺陷。目前國內(nèi)主要依靠人工手持超聲探傷儀對大型零件進(jìn)行檢測，該方法檢測速度慢、精度低，容易

2、出現(xiàn)漏檢和誤測等現(xiàn)象，而且對檢測人員的要求較高，需要具有一定經(jīng)驗的檢測人員進(jìn)行操作并判斷檢測結(jié)果。因此，為了提高對大型零件的檢測速度和精度，需要研制一種快速、高效的大型零件多通道自動超聲測控系統(tǒng)。論文針對大型零件多通道自動超聲測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)提出了一種大型零件多通道自動超聲測控系統(tǒng)設(shè)計方案，該系統(tǒng)由多通道自動超聲檢測系統(tǒng)和多軸自動控制系統(tǒng)兩部分組成，采用Xilinx的FPGA(XC3S50

3、0E芯片)和三星的ARM9（S3C2440芯片）設(shè)計了系統(tǒng)的硬件;利用Xilinx ISE平臺，采用VHDL語言編寫了FPGA軟件;在Linux系統(tǒng)上，采用C語言編寫了ARM軟件;采用UDP/IP協(xié)議編寫了系統(tǒng)的通信軟件;采用LabVIEW語言設(shè)計了系統(tǒng)的上位機軟件，實現(xiàn)了大型零件多通道自動超聲檢測和多軸電機自動控制功能。
　　(2)研究了超聲水浸探頭運動步長的優(yōu)化方法和步進(jìn)軌跡的控制方法，提出了利用探頭移動的相鄰幾何位置關(guān)系，探

4、頭運動步長的優(yōu)化方法，減少探頭運動步數(shù)，提高檢測的速度;提出了一種探頭步進(jìn)軌跡的控制方法，實現(xiàn)了大型零件的全掃描檢測，減少了超聲探頭的運動步數(shù)和時間，提高了檢測的效率。
　　(3)提出了多通道自動超聲檢測系統(tǒng)與多軸自動控制系統(tǒng)的快速切換方法，由線程控制代替進(jìn)程控制，實現(xiàn)了兩個系統(tǒng)的有序切換，減少了上位機資源占用，提高了超聲檢測的速度。
　　(4)利用Matlab平臺，建立了檢測缺陷的三維圖像模型，實現(xiàn)了檢測缺陷的三維成像，使